Contaminación radiactiva

Se denomina contaminación radiactiva a la presencia no deseada de sustancias radiactivas en la materia, por encima de las cantidades naturalmente presentes. Dicha definición es aplicable también al medio ambiente ó el cuerpo humano.

Respecto a la contaminación del cuerpo humano, es un error frecuente confundir la mera exposición a la radiación (p.ej. en un examen radiológico), donde no se están incluyendo sustancias radiactivas en el organismo, con la contaminación radiactiva, donde la inclusión de material radiactivo al organismo dará lugar a una exposición interna a la radiación emitida por dicho material (p.ej. al respirar gas radón)

Contaminación del cuerpo humano

La contaminación radiactiva del cuerpo humano se puede producir por ingestión, absorción, inhalación, o inyección de sustancias radiactivas, siendo las dos últimas vías las más importantes.

La inyección de sustancias radiactivas se practica con fines terapéuticos en Medicina. Los pacientes que se someten a este tipo de tratamientos son confinados temporalmente hasta que su organismo ha eliminado la contaminación hasta niveles tolerables. Las excreciones de estos pacientes son recogidas en los hospitales y tratadas como residuos radiactivos.

La inhalación de sustancias radiactivas se produce de forma natural en zonas donde, por la composición de los suelos ó los materiales de construcción, existe una concentración elevada de gas Radón en el ambiente. También se puede producir inhalación en caso de accidentes ó incidentes de consideración muy variable.

Cuando se trata de un incidente de contaminación importante, todas las vías de entrada potenciales deben ser tomadas en consideración.

Cuando se trabaja con materiales radiactivos, es importante utilizar equipos de protección personal. La contaminación radiactiva también puede producirse como consecuencia de comer animales o plantas contaminadas o beber agua contaminada o leche de animales afectados.

La descontaminación de la contaminación externa es frecuentemente tan sencilla como eliminar las ropas contaminadas y limpiar la piel contaminada. La descontaminación interna puede ser mucho más difícil, dependiendo de los isótopos radiactivos de que se trate.

Fuentes de contaminación

La contaminación radiactiva puede tener varios orígenes:

Natural: Ya se ha citado el ejemplo del radón, cuya concentración en aire varía de una región a otra según la composición del suelo. Cualquier presencia no provocada por el hombre de material radiactivo se puede incluir en este grupo.
Médica: En Medicina Nuclear y Radioterapia se generan resíduos contaminados (jeringuillas, material de laboratorio, excretas de pacientes tratados, aguas residuales, etc...)
Industrial:
- por la producción de energía nuclear: Las emisiones a la atmosfera de estas centrales tienen un cierto contenido de sustancias radiactivas. Igualmente, el combustible gastado es un resíduo altamente radiactivo. Ambas fuentes de contaminación están sujetas (lógicamente) a restricciones legales.
- Otras industrias: Las sustancias radiactivas tienen un sinfín de aplicaciones en muchos campos, lo que conlleva una cierta generación de residuos radiactivos en diferentes industrias.
- Otras.
Militar: Principalmente debido a las pruebas de bombas atómicas, que han sido durante mucho tiempo efectuadas en altitud, y se siguen realizando hoy bajo tierra. También por los restos de tanques (que contienen uranio empobrecido en sus blindajes) abandonados después de haber sido destruidos, ó por la fusión eutéctica (muy repentina) de obuses propulsados por uranio empobrecido.
Accidental: La contaminación radiactiva no natural puede ser el resultado de una pérdida del control accidental sobre los materiales radiactivos durante la producción o el uso de isótopos, como por ejemplo, si un radioisótopo utilizado en imágenes médicas se derrama accidentalmente, el material puede difundirse por las personas que lo pisen o se expongan a él demasiado tiempo; o puede ser un resultado inevitable de determinados procesos, tales como la liberación de xenón radiactivo en el reprocesado de combustible nuclear. En los grandes accidentes nucleares como el de Chernóbil, se pueden dispersar en la atmósfera, el suelo y la red hidrográfica (ríos, capa freática, etc.) una cierta cantidad de elementos radiactivos.

La confinación es el medio para que el material radiactivo no actúe como contaminación radioactiva. Por lo tanto el material radiactivo que se encuentra en envases especiales y sellados no constituye propiamente contaminación, aunque las unidades para su medición puedan ser las mismas. En los casos en los que el material radiactivo no puede ser confinado, puede ser diluido hasta concentraciones inocuas.

La lluvia radioactiva es la distribución de contaminación radiactiva generada por una explosión nuclear.

Medición

La actividad de una sustancia radiactiva se determina por el valor del número de transformaciones que sufre por unidad de tiempo. La unidad establecida en el Sistema Internacional es el Becquerelio (Bq). 1 Bq = 1 transformación por segundo.

Existe otra unidad, denominada Curio (Ci), definida como la actividad de un gramo de Radio y equivale a 3,7x10¹⁰ desintegraciones por segundo, es decir, 1 Cu = 3,7x10¹⁰ Bq.

La contaminación radioactiva puede afectar a superficies o a volúmenes de material o de aire. En una planta de energía nuclear, la detección y medición de la radioactividad y contaminación es normalmente el trabajo de un Físico Licenciado en Salud.

Contaminación de la superficie

La contaminación superficial normalmente se expresa en unidades de radioactividad por unidad de área. Para el SI, ésta es becquerels por metro cuadrado(o Bq/m²). También se utilizan otras unidades tales como dpm/cm², picoCuries por 100 cm², o desintegraciones por minuto por centímetro cuadrado (1 dpm/cm² = 166 2/3 Bq/m²). La contaminación superficial puede ser fija o eliminable. (En el caso de contaminación fija, por definición el material radiactivo no puede dispersarse, pero todavía es medible.)

Contaminación en Volumen

Volúmenes de aire, agua, residuos o tierra, pueden contener contaminantes radiactivos. La contaminación volumétrica se expresa en unidades de contaminación por unidad de volumen (Bq/m³, o becquerels por metro cúbico).

El nivel de contaminación puede determinarse midiendo la radiación emitida por el contaminante. En el caso de un conocido radioisótopo, es posible determinar con precisión la actividad simplemente de una dosis de muestra de medición con un medidor de radiación. Los análisis del espectro de la radiación ayudan también a afinar las estimaciones. En los casos en que el contaminante emite baja energía de radiación, no obstante, puede ser difícil determinar esta actividad.

Riesgos

En la práctica no hay nada que tenga radioactividad cero. No tan sólo el mundo entero esta constantemente bombardeado por rayos cósmicos, si no que toda criatura viviente en la Tierra contiene cantidades significativas de Carbono-14 y la mayoría (incluidos los humanos) también de Potasio -40. Estos pequeños niveles de radiación no son más dañinos que la luz del Sol. Pero al igual que una excesiva insolación puede ser peligrosa, también lo pueden ser los niveles excesivos de radiación.

Bajos niveles de contaminación

Los riesgos de contaminación radioactiva para las personas y el ambiente dependen de la naturaleza del contaminante radiactivo, el nivel de contaminación, y la extensión de la dispersión de la contaminación. Con bajos niveles de contaminación hay pocos riesgos.

Los efectos biológicos de la exposición externa a la contaminación radioactiva son generalmente los mismos que aquellos procedentes de fuentes externas de radiación que no se considera involucren materiales radiactivos, tales como los derivados de los aparatos de rayos X, y son dependientes de la dosis absorbida.,

Altos niveles de contaminación

Los niveles de contaminación altos pueden plantear los mayores riesgos a las personas y al entorno: los radioelementos tienen una duración de vida más o menos larga y se desintegran emitiendo radiaciones peligrosas. Cuando los radioelementos se fijan en el cuerpo humano, pueden ser peligrosos incluso si la cantidad total de radiaciones emitidas es relativamente débil, puesto que llegan a las células cercanas de manera muy concentrada, pudiendo crear tumores (carácter mutágeno de las radiaciones). El cuerpo humano puede absorber radioelementos de varias maneras:

Por la respiración: si las partículas de gas radón se desintegran mientras están en los pulmones, se transforman en elementos pesados que se fijan fuertemente al pulmón, y continúan su "vida radioactiva" y sus emisiones nocivas hasta el fin de su vida.
Por la alimentación: si un suelo está contaminado por contaminación radioactiva, las plantas, y los animales que comen estas plantas, corren el riesgo de una contaminación radioactiva. Ciertos organismos son particularmente radioacumulantes, por ejemplo, las setas. Ciertos órganos corporales son también muy sensibles: por ejemplo, la tiroides fija el yodo, es por ello que en caso de contaminación radioactiva, se distribuyen pastillas de yodo no contaminado a los lugareños con el fin de saturar la tiroides de yodo "sano" y de evitar su contaminación por yodo radiactivo.

Aún mayores niveles de radiación pueden llegar a ser directamente mortales tanto externa como internamente, a partir de la difusión de contaminación consecuentes a un accidente nuclear o a la deliberada detonación de armas nucleares, en los que se involucran grandes cantidades de material radiactivo.

Efectos biológicos

La radiación Gamma, de efectos extremadamente perniciosos para la vida, se mide en roentgen, al igual que los rayos X. Esta unidad se define como la cantidad de radiación capaz de producir un número dado de iones o átomos cargados eléctricamente en una cantidad determinada de aire bajo condiciones fijas. El rad es la unidad de medida de exposición local a la radiación y equivale a 100 ergios por gramo. El equivalente biológico roetgen o rem es la radiación que produce sobre el hombre el mismo perjuicio que un rad de rayos X y se utiliza como medida de los efectos biológicos de la radioactividad.

Los límites de aceptación de radiactividad por el cuerpo humano sin daño se sitúan en torno al medio rem por semana. La tolerancia de radioactividad varía levemente entre distintos organismos, aunque una dosis generalizada e cientos e rem ocasionan siempre graves lesiones e incluso la muerte.

Los efectos biológicos de los núcleos de radiación absorbidos internamente dependen en gran medida de la actividad de los mismos, su biodistribución y las tasas de eliminación del radioisótopo, que a su vez depende de su forma química. Los efectos biológicos también pueden depender de la toxicidad química del material depositado, con independencia de su radioactividad. Algunos radioisótopos pueden estar distribuidos uniformemente por todo el cuerpo y eliminados rápidamente, como es el caso del agua con tritio. Algunos radioisótopos pueden atacar órganos específicos y tener tasas de eliminación mucho más bajas. Por ejemplo, la glándula tiroides absorbe un gran porcentaje de cualquier compuesto yodado que entre en el cuerpo. Si se inhalan o ingieren grandes cantidades de compuestos yodados radioactivos, el tiroides puede ser inutilizado o destruido, mientras que otros tejidos estarían afectados en menor grado. Los yoduros radioactivos son un producto de fisión nuclear muy común; fue el mayor componente del Accidente de Chernóbil que produjo muchos casos de cáncer de tiroides infantil e hipertiroidismo. Por otra parte el yoduro radioactivo se utiliza en el diagnóstico y tratamiento de muchas enfermedades de la tiroides, precisamente por su absorción selectiva por esta glándula.

Véase también

Enlaces externos

Mayak: Media vida marcada por los daños de la energía nuclear
ATSDR en Español - ToxFAQs™: yodo Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE.UU. (dominio público)